Capítulo 4

Los combustibles derivados del petróleo movilizan al mundo, en tierra, mar y aire.

Mo t o res ycomb u s t i ble s

Los esquemas defuncionamiento

de los motores de4 tiempos nafteros

y Diesel son similares.

En el primero unachispa provoca la

explosión, mientrasque en el segundo,la sola compresiónde la mezcla causa

la ignición.

Motores y combustibles

Los motores son máquinas term o d i n á-micas, que utilizan la energía de lacombustión transformándola en movi-miento. A lo largo del desarrollo tecno-lógico, el hombre ha producido dife-rentes tipos de motores, cada uno ade-cuado a diferentes necesidades y con-diciones de utilización. Los distintos tipos de motor tienen re-querimientos específicos para su ali-mentación energética. La industria pe-t rolera ha sabido dar respuesta a estanecesidad, desarrollando combustiblesadecuados a cada tipo de motor.Existen motores de combustión exter-na, como la máquina de vapor, dondela fuente de calor (caldera) es exterioral mecanismo. En los de combustióni n t e rna, por el contrario, la fuente tér-mica está dentro de la máquina. A continuación, describiremos bre v e-mente los principales tipos de motore sde la actualidad.

M o t o res de ciclo OttoLa idea básica de los motores de explo-sión es: aprovechar la energía generadapor el combustible, al quemarse dentrode un cilindro. La energía que se liberade esta forma se transmite a un pistónmóvil: así se produce trabajo mecánicoque, por ejemplo, puede usarse paramover un vehículo. En los motores deciclo Otto, la combustión se inicia me-diante el salto de una chispa eléctricap roveniente de una bujía. Los combus-tibles de estos motores deben tener ca-pacidad antidetonante, o sea, que nose enciendan antes de recibir la chispa–fenómeno conocido como autoencen-dido–. Los combustibles más usadosson las naftas y gases (GNC).

El ciclo completo del motor consta dec u a t ro tiempos. El primer re c o rrido delpistón, desde la cámara de combustiónhasta el final de la carrera, es la admi-sión, cuando entra al cilindro la mezclaintegrada por combustible y aire. El se-

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En Repsol YPF se estudian loscombustibles en unproceso de mejoracontinua. El controlde calidadcontribuye amantener el nivelque esperan losc l i e n t e s .

H oy los combu s t i bles son productos de alta tecno-l ogía resultado del conocimiento acumulado duran-te décadas, de los nu evos diseños de motores y de lasc recientes exigencias ambientales de la sociedad.El Servicio Técnico de Repsol YPF cuenta con la-b o r a t o rios fijos, móviles y un equipo de asesore s ,donde el cliente los necesite. Todos ellos poseenlos más recientes adelantos para evaluar combu s t i-

bl e s , y cumplen con estrictas normas intern a c i o n a-les de calidad, s e g u ridad y ambientales. Ve ri f i c a nc o n t i nuamente la calidad de los combu s t i bl e s , a s e-gurando los niveles que necesitan sus clientes,quienes también disponen de los servicios de losl a b o r a t o ri o s , para brindar todo el asesoramientoque necesiten acerca de la mejor utilización de losm i s m o s .

Los laboratorios de combustibles de Repsol YPF

gundo tiempo es la compresión: el pis-tón se mueve ahora en sentido contra-rio, comprimiendo la mezcla. El terc e rtiempo es la expansión. Se trata de laúnica carrera útil dentro del ciclo: al re-cibir la chispa, los gases se inflaman ye j e rcen una fuerte presión sobre el pis-tón, empujándolo hasta el extremo dec a rrera. El cuarto tiempo, por fin, es eldel escape. Tiene un re c o rrido igual ala compresión pero, al estar la válvulade escape abierta, se produce la expul-

sión de los gases ya quemados. Existe una versión simplificada de esteciclo, que se utiliza en los motores dedos tiempos. En ella se combinan dosc a rreras del pistón en una sola. Uno delos tiempos corresponde a la admisióny compresión, y el otro a la expansióny escape. Debido a las característicasde este motor, la entrada de la mezclacombustible no se realiza por succiónsino que se lo precomprime medianteun soplador. La presión de la mezcla

f resca que ingresa, se aprovecha parap roducir un barrido de los gases de es-cape. Los motores de dos tiempos seutilizan habitualmente en vehículos ymaquinarias livianas: motocicletas, em-b a rcaciones deportivas, motosierras ys i m i l a re s .

Los motores más usadosson de 2 y 4 tiempos y Diesel.

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Motores y combustibles

Las aeronavesmodernas y demayor tamaño,utilizan turbinas(con o sin hélices)diseñadas paraconsumir Jet A-1,un aerocombustible.Arriba, el esquemade un reactor.

Ciclo DieselEn 1893, el alemán Rudolf Diesel de-s a rrolló un concepto audaz para losm o t o res de explosión. Al re f l e x i o n a rs o b re el problema del autoencendido,se le ocurrió no tratar de evitarlo sino,por el contrario, provocarlo ex pro f e s o .Los motores Diesel actuales han evolu-cionado de una combinación de lasideas de Diesel y de su contemporáneo

H e r b e rt Stuart. A diferencia de los mo-t o res de ciclo Otto, en los motore sDiesel el cilindro no aspira una mezclade aire y combustible, sino sólo aire .El pistón comprime este aire a una pre-

sión alta, elevando mucho su tempera-tura. En ese instante se inyecta el com-bustible, que, al encontrarse con el airecaliente, se enciende y va quemándosea medida que entra en el cilindro .Los combustibles que se utilizan debentener una velocidad de autoigniciónadecuada al régimen de operación decada motor. De acuerdo a su tipo, selos clasifica en veloces, medios y len-tos, que corresponden al Diesel, bun-ker y fuel oil, en ese orden. Las primeras aplicaciones de los moto-res Diesel fueron en motores marinos yf e rroviarios. Estos motores son de bajasrevoluciones, e inicialmente no re q u i-r i e ron gran desarrollo cualitativo decombustibles, ya que usaban subpro-ductos de la destilación directa del pe-tróleo crudo. Pero al avanzar el diseñode los motores Diesel, con mayor com-p resión y revoluciones elevadas, y alextenderse su utilización en el agro, enel transporte (camiones y ómnibus) yen el parque automotor liviano (auto-móviles), se originó la necesidad decontar con nuevos combustibles másre f i n a d o s .

Turbinas O t ro tipo de motor ampliamente utili-zado, sobre todo en aeronaves, es laturbina. En ella, a diferencia de los ca-sos anteriores, no hay pistones ni bielasque conviertan el movimiento longitu-dinal en circ u l a r. Por el contrario, cons-tan de un ro t o r, provisto de pequeñaspaletas (álabes), que es movido por losgases de combustión. El combustible lí-quido se inyecta continuamente a unacámara de combustión, donde se pro-duce una corriente constante de gasesa elevada presión y temperatura. Estec h o rro es el que genera la potenciaque, por reacción, impulsa los aviones.El combustible que se utiliza en aero n a-vegación es el Jet A-1, un quero s e n erefinado especialmente para su uso enturbinas a reacción. ■

El Diesel se extendió de buques ylocomotoras a camiones y autos.

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